兆瓦级风电机组变桨轴承设计与技术要求

　　密封一般采用双唇密封，尽量避免使用单唇密封，如果空间位置确实不允许时再采用单唇密封。双唇密封的优点有，外面的密封唇用来阻止外面的粉尘进入轴承，里面的密封唇用来阻止轴承里面的润滑脂泄露，保持腔内工作压力。密封圈材料采用耐油的丁晴橡胶，密封材料要达到试验室20 年使用寿命的要求。密封圈的密封压缩量要能满足在使用寿命中，轴承的腔内工作压力保持在0.2MPa， 腔内极限压力达到0.25MPa，；密封圈与接触面要用足够高的粗糙度，以减少摩擦，提高使用寿命，减小启动摩擦力矩。
　　1.2 轴承的设计计算
轴承的设计计算是依据ISO1628 对轴承的静安全系数和额定寿命进行设计计算的。
　　1.2.1 沟道的静承载能力计算
　　沟道的静承载能力一般用沟道的静安全系数来表示，是轴承承受极限载荷时的静安全系数，要求沟道的静安全系数大于1.35，针对不同风电机组和客户认证的需要，沟道的静安全系数应满足要求。
　　（1）钢球的载荷分布
　　在计算沟道的静承载能力时，假设双沟道平均承受载荷，轴承的极限载荷为轴向力Fas、径向力Frs 和倾覆力矩Ms，加在每个沟道载荷轴向力Fa=Fas/2，径向力Fr=Frs/2，倾覆力矩M=Ms/2，变桨轴承，只要计算出单个沟道钢球的载荷分布，单个沟道静安全系数就是整套轴承的静安全系数。
　　假定外圈固定不动，当轴承内圈受到轴向力Fa，径向力Fr和倾覆力矩M 的同时作用时，会相应地产生轴向位移δa，径向位移δr 和转角θ。设角度ψ 是受载荷最大的滚动体与其它滚动体之间的夹角。轴承在受载之前，任意角位置处内外圈沟曲率中心的距离均相同，称为原始沟心距A，则

　　四点接触球转盘轴承内外圈上均有两组滚道。主要承受轴向力的滚道称为主推力滚道，另一滚道则称为辅推力滚道。轴承受载后，主辅推力滚道的沟心距均发生了改变。在任意角位置ψ 处，主辅推力滚道的沟心距， 分别改变为：

式中：αo 是原始接触角，

钢球与主辅推力滚道的总的弹性变形量等于内圈发生位移后的沟心距与原始沟心距之差，即

 　　根据Hertz 接触理论，作用于钢球上的载荷Q与钢球和内外滚道间总的弹性变形量δ 之间存在如下关系：

　　K 为变形常数。
　　由此式可求出任意角位置ψ 处钢球的载荷：
　　主推力滚道上钢球的载荷